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2024年12月30日，新能源汽车快充行业专题报告：从电池材料、零部件看投资机会2022-06-30 10:48·未来智库（报告出品方/作者：天风证券，孙潇雅）1、电池2.0时代：快充直击需求痛点为什么在此时提快充？提续航边际难度增大+效用递减，快充成为缓解里程焦虑的发力点电动车发展的核心痛点——里程焦虑。解决里程焦虑有两种途径：1）提续航；2）提充电速率。提升续航里程边际难度加大+效用递减。过去10年，宁德通过升级化学材料将电池包能量密度提升了两倍达到180wh/kg，让电动 车续航里程从不到200公里提升到超过700公里。此外主流车续航在400公里以上，已能满足消费者的基本通勤需求，继续往上提 升技术难度加大效用递减。提升充电速率成为新的发力点。消费者续航焦虑逐步化解的同时，但伴随而来的是，需求侧对充电便捷性的考量。能否像传统车 加油一样实现快速充电，成为用户端关注的新“痛点”。快充是什么？即大功率充电，可理解为充电功率大于125KW电动车充电分为交流慢充和直流快充，要想实现“快充”需依赖直流快充，决定充电速率的指标是充电功率。业内没有清晰的定义何为“快充”，我们将其定义为充电功率大于125kw。行业对大功率充电（快充）没有明确规定，属于较宽 泛的行业术语，我们认为可理解为 125 kW 以上的充电功率为大功率。目前特斯拉第二代充电技术的最大功率为 120 kW，特斯 拉第三代充电技术的最大充电功率能达到 250 kW（这个对应到充电时间，60度电的车充电时间=60/250=0.48h约等于30min， 但需要注意实际不能一直保持最大功率充电）。800V高电压是实现超级快充的重要途经中国科学院院士欧阳明高在多个场合坦言，解决充电的后顾之忧，需要更大功率的快充技术，超级快充是大势所趋，行业需要推 进电动汽车采用800V甚至更高的电压平台架构。自保时捷Taycan全球首次推出800V高电压电气架构以来，2021年，国内外车企掀起一轮800V电压平台车型发布潮，以图抢占 大功率快充新高地。国内：比亚迪、广汽埃安、华为、极氪、极星、小鹏、岚图、理想等国内主机厂也相继推出或计划推出800V平台。海外：宝马、通用、起亚、现代、戴姆勒、Lucid等启动800V高压平台的研发与布局，部分已发布800V平台架构或规划。如起亚 EV6全系车型支持400V和800V充电，电量从30%到80%仅14分钟；现代IONIQ 5最新800V高电压平台支持高达350kW的超大 功率充电。2 快充的投资机会在于：电芯材料、电池和800V高电压趋势下的零部件2.1、电芯材料和电池衡量电池的快充即电芯的倍率性能，高倍率需解决析锂副反应和热效应目前主流的动力电池包，已经能够支持2C充电倍率（充电倍率是充电快慢的一种量度，充电倍率=充电电流/电池额定容量）。充 放电倍率决定了电芯的脱嵌锂反应的速率，同时也会伴随不同程度的产热或析锂，倍率越高析锂和产热越严重。析锂副反应：锂离子电池是基于锂嵌入反应设计，但是当负极电流过大或温度过低时，负极电位低于Li/Li+参考电极的电位时，可 能会发生锂金属电池才有的锂转化反应，产生金属锂，这也就是所谓的析锂，随着更多的锂在SEI膜下沉积使得SEI膜破裂，锂表 面又生成新的SEI膜，锂盐浓度逐渐降低。锂金属开始垂直于极片表面生长，形成锂枝晶。如果枝晶刺破隔膜导致内短路会较快 电池产热。热效应：根据焦耳定律，发热量是电流的平方关系，800V高电压只是降低了充电线缆中的发热量，而锂离子电池单体电芯的电 压是不可能大幅提高的，它们必须忍受大电流带来的发热量两方面问题：1）发热总量：电芯本身的散热性能和电池包整体的散 热性能都需要加强；2）不均匀性：在快充时电芯内部的最大温差高达10°C以上，正极温度最高。实现快充关键在于负极，从而衍生出导电剂、电解液添加剂、粘结剂的需求负极对快充的影响强于正极。多项研究表明，正极的降解和正极CEI膜的增长对传统锂离子电池的快充没有影响。影响锂沉积和 沉积结构（析锂）的因素包括：1.）锂离子在负极内的扩散速率（考虑石墨改性，通过加导电剂提升离子导电性）；2）负极界面 处电解质的浓度梯度；3） 电极/电解质界面的副反应（改善电解液添加剂）。实现快充对材料产业链影响如下：负极：1）对石墨材料进行改性处理（表面包覆、混合无定型碳）；2）采用硅负极。硅从各个方向提供锂离子嵌入和脱出的通道， 而石墨只能从层状的端面方向提供锂离子嵌入和脱出的通道，且硅嵌锂电位高，析锂风险小，能够容忍更大的充电电流（Si:0.4V vs C:0.1V）。导电剂：碳纳米管CNT在对石墨材料和硅负极的处理上均有应用。石墨负极可以加CNT改性，硅负极离子导电性大大低于石墨负 极，需添加高性能导电剂（单壁碳管）改善。电解液：在以酯类有机物为溶剂(碳酸乙烯酯/碳酸甲乙酯)(EC/EMC)的常规电解液中，含双氟磺酰亚胺锂盐(LiFSI)的电解液具有 比含其他锂盐(LiFSI > LiPF6 > LiTFSI> LiClO4 >LiBF4 )电解液更高的电导率，且其含氟量较低，更为环保，因此LiFSI更利于 快充。粘结剂：若采用硅负极，负极粘结剂采用PAA更为匹配（石墨体系下是SBR）。硅负极：预计25年全球市场空间有望达300亿+，21-25年复合增速135%我们预计23/25年全球硅负极需求量有望达12/52万吨，市场空间88/319亿元。核心假设如下：负极需求：根据鑫椤锂电数据，21年负极全球产量88万吨，我们预计22年增速在55%，后续在40%。硅基负极渗透率：21年为历史数据，我们预计硅负极在23年迎来放量拐点预计渗透率达6.5%，25年达14%，渗透率的假设和大圆 柱放量相匹配。21年大圆柱未放量下硅负极渗透率在1.5%，23-25年大圆柱驱动下，硅负极渗透率分别在6.5%、9.5%、14%。硅基负极单价：根据硅纯品价格和人造石墨价格按照加权平均而得，纯品硅掺杂比例在提升22年在5%，预计25年达10%，纯品硅 价格22年在45万元/吨，25年降至30万元/吨，人造石墨22年在6万元/吨，25年降至4万元/吨。我们预计硅基负极（复合品）22年 单价在8万元/吨。25年降至6.1万元/吨，价格下降但性能显著提升（硅掺杂比例在提升）。硅负极：贝特瑞在硅负极研发、量产、客户端全面领先同行贝特瑞研发和量产供货领先同行。公司2010年取得硅基负极材料的 技术突破，并于 2013年实现批量出货，客户系松下、三星。贝特瑞硅碳、硅氧两手抓，且在持续更新迭代。截至20年，公司硅 碳负极已开发至第三代产物，比容量从第一代的650mAh/g提升至 第三代的1500mAh/g，正在开发第四代硅碳负极材料产物，硅氧 负极部分产物比容量达到1600mAh/g以上。近期拟扩产4万吨硅负极，我们预计公司硅负极放量拐点或至。22 年2月17日，公司拟扩产4万吨硅基负极，加上现有的3000吨产能 ，总产能在4.3万吨。单壁碳管：高性能材料，天奈科技有望在23年放量碳纳米管(CNTs)是一种新型的石墨材料，分为单壁、双壁和多壁。碳纳米管是由石墨片层卷曲而成的圆柱形结构，直径范围一般 为一纳米至几百纳米，管状纤维的长度变化范围很大，一般为几微米到几千微米，因此碳纳米管的长径比（长度与直径的比值）范 围为一千到十万。碳纳米管可以分为单壁、双壁和多壁碳纳米管，其主要差别在于碳纳米管结构中石墨片层的数目。单壁碳管是碳纳米管的发展方向，但目前价格高昂。单壁碳纳米管直径更小、长径比更大，理化性能更优、导电性能更好、添加量 更少、对能量密度和循环寿命提升效果更为明显，且更适用于硅基负极材料中，因此成为各碳纳米管生产公司未来的重点研究方向。PAA粘结剂正处于国产替代中，技术溢价带来高毛利，典型公司如茵地乐锂电粘结剂正经历国产替代过程。锂电用PVDF主要由法国（阿科玛）、日本（吴羽）公司垄断，负极粘结剂SBR、CMC主要由 日本公司垄断。正负极粘结剂正经历国产替代过程，正极粘结剂国内公司主要有东岳集团、东阳光（璞泰来持股55%）等，负极粘 结剂国内公司有长兴材料（台湾公司，产物为PA系）、茵地乐（产物为PA系）、研一新材料（产物为PA系）。从电芯倍率和技术储备看看，宁德时代较为领先，已实现4C充电快充第二大问题热效应考验的是电池厂，此外电芯最终能实现多少倍率快 充也考验的是电池厂。目前主流电芯实现的1-2C的充电倍率，从年报数 据看，宁德实现的倍率性能上限高于亿纬锂能（其他公司无可比数据）， 乘用车最大倍率在4C，亿纬锂能在3C。宁德时代快充技术能充分发挥自主研发的快充型电芯的快充性能，最快5分 钟充至80%电量。目前其超快充技术已经涵盖电子网、快离子环、各向同 性石墨、超导电解液、高孔隙隔膜、多梯度极片、多极耳、阳极电位监控 等。2.2、零部件电压平台提升，哪些零部件需要升级？电驱动系统从400V提升至800V，800V回路中功率器件电压平台要同步提升，高压线、电机设计等相应配套设施都要进行优化，电气 系统绝缘、散热系统等也需要升级。800V回路中，电池、功率器件（电机电控、OBC、 DC-DC，也包括里面的一些零部件：电容、电感等）、PDU(包括继电器、熔断器）、 连接器等需要升级。我们重点探讨继电器、熔断器、薄膜电容、电感：元器件：在450V下，Si-IGBT的实际耐压需求接近650V，而当电压提升到800V，Si-IGBT的实际耐压需求将达到1200V，之前适用于400V 的Si-IGBT模块将不再适用。同时，继电器、熔断器、薄膜电容也会受到高压的影响，使用寿命会出现下降，需要选择具有更高的耐 压值的元器件。合金软磁粉芯：随着充电电压达到800V，需要升压电感进行升压，特别是PHEV车型，须安装升压模块，对软磁合金粉芯使用需求提 升。纯电动汽车金属磁粉用量为0.6-0.8kg/辆，混动汽车用量为2-3kg/辆。报告节选：（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）精选报告来源：【未来智库】。未来智库 - 官方网站
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时长：96分钟
不是飞国外玩，就是滑雪健身高尔夫，名媛干的事她一件不落。电影讲述了在被裁员边缘疯狂试探的汽车公司职员陈小舟（于适 饰），失恋后遭遇了一场意外，导致产生奇怪的“幻视”。他经常看到一大群“嘎嘎”叫的橡皮小黄鸭，这给陈小舟的生活带来了巨大的阻碍。直到与美食博主冯佳楠（王影璐 饰）相遇，小舟发现，佳楠可以缓解他的“幻视症”，二人之间的故事就此展开。